Antal publikationer BadContor Engine. Dålig DC-motor. AVR492: Styrning av DC-bärmotor med AT90PWM3

Motorerna i flera motorfordon är av två typer: Samlare och NECLector. Deras huvudsakliga skillnad är att kollektormotorlindningarna är placerade på rotorn (roterande del) och i NECLector - i statoren. Utan att gå in i detaljer, låt oss säga att baseballmotorn är att föredra att samla, eftersom de flesta uppfyller kraven framför den. Därför kommer denna artikel att diskuteras i denna typ av motorer. I detalj om skillnaden mellan baseball- och kollektormotorerna kan du läsa in.

Trots det faktum att BC-motorerna började tillämpas relativt nyligen, uppträdde själva tanken på deras enhet under lång tid. Framväxten av transistornycklar och kraftfulla neodymmagneter gjorde det emellertid möjligt att kommersiell användning.

BC-enhet - Motorer

Utformningen av odolettmotorn består av en rotor på vilken magneterna och statorn är fixerade på vilka lindningar är belägna. Bara genom tolkning av dessa komponenter är BC-motorer uppdelade i Inrunner och Outrunner.

I multimotorsystem används Outrunner-systemet oftare, eftersom det låter dig få det största rotationsmomentet.

Fördelar och nackdelar BC - Motorer

Fördelar:

• Förenklad motordesign genom uteslutning från hennes samlare.
• Högre effektivitet.
• God kylning
• BC-motorer kan arbeta i vatten! Men glöm inte det på grund av vattnet på mekaniska delar Motorn kan bilda rost och det kommer att bryta efter ett tag. För att undvika sådana situationer rekommenderas att hantera motorer med vattenavvisande smörjning.
• Den minsta radiopomehi

Minuses:

Av minuserna är det möjligt att bara notera omöjligheten att använda dessa motorer utan ESC (rotationshastighetsregulatorer). Detta komplicerar designen och gör BC-motorerna dyrare samlare. Men om designens komplexitet är en prioriterad parameter, så finns det BC-motorer med inbyggda hastighetsregulatorer.

Hur väljer man motorer för en copter?

När du väljer NecLector-motorer, bör det först och främst uppmärksamma följande egenskaper:

• Maximal ström - Denna egenskap visar vilken maximal ström som kan motstå motorns lindning under en kort tidsperiod. Om du överskrider den här tiden är motorns utlopp oundviklig. Dessutom påverkar denna parameter valet av ESC.
• Maximal spänning - såväl som maximal ström, visar vilken spänning som kan lämnas in under en kort tidsperiod.
• KV - Antalet motorvarvtal per volt. Eftersom denna indikator direkt beror på belastningen på motoraxeln, indikeras den för fallet när det inte finns någon belastning.
• Motstånd - beror på motstånd Effektiv motorn. Därför är motståndet mindre - desto bättre.

I den här artikeln vill vi berätta om hur vi har skapat en elektrisk motor från början: från utseendet av idén och den första prototypen till en fullfjädrad motor som har passerat alla test. Om den här artikeln kommer att verka intressant för dig, är vi separat detaljerade, vi kommer att berätta om de mest intresserade stadierna i vårt arbete.

På bilden från vänster till höger: Rotor, stator, partiell montering av motor, motoraggregat

Introduktion

Idag, tack vare utvecklingen av modern elektronik och uppkomsten av kraftfulla magneter baserade på sällsynta jordartsmetaller, är det möjligt att skapa mer än någonsin och samtidigt kompakt och ljusa "neclector" elektromotorer. Samtidigt, på grund av dess design, är de mest tillförlitliga bland någonsin skapade elmotorer. Om att skapa en sådan motor och kommer att diskuteras i den här artikeln.

Motorbeskrivning

Den första en sådan motor trycktes av US 3D-skrivare som ett experiment. I stället för speciella plattor av elektriskt stål, för rotorkroppen och kärnan i stator, till vilken kopparspolen lindades, använde vi den vanliga plasten. Neodym-rektangulära neodymmagneter fixerades på rotorn. Naturligtvis kunde en sådan motor inte utfärda maximal effekt. Detta var emellertid tillräckligt att motorn skulle snurra upp till 20 kpm, varefter plasten inte kunde stå och motorns rotor rippades och magneterna ropade runt. Detta experiment rekommenderas att vi skapar en fullfjädrad motor.

De få första prototyperna

Rotorn för den nya motorn, vi gjorde från en enda neodymmagnet i form av en cylinder. Epoximagneten limmades till axeln skärpad från instrumental stål på experimentell produktion.

Statoren vi skar ut en laser från en uppsättning transformatorplattor med en tjocklek på 0,5 mm. Varje platta täcktes sedan noggrant med lack och sedan limmades den färdiga statoren ut ur ca 50 plattor. Laco-plattor var täckta för att undvika stängning mellan dem och eliminera energiförlust på foucault-strömmar som kan uppstå i statoren.

Motorhuset var tillverkat av två aluminiumdelar i form av en behållare. Statoren är tätt i aluminiumfallet och intill väggarna. En sådan design ger god kylning Motor.

Karaktäristisk mätning

Huvuddelen av stativet är en tung last i form av en bricka. Under mätningarna spinner motoren denna belastning och motorns utgångseffekt och moment beräknas längs vinkelhastigheten och accelerationen.

För att mäta hastigheten på lastrotationen använder ett par magneter på axeln och den magnetiska digitala sensorn A3144 baserat på halleffekten. Det skulle givetvis vara möjligt att mäta hastigheten på pulserna direkt från motorens lindning, eftersom denna motor är synkron. Alternativet med sensorn är dock mer tillförlitligt och det kommer att fungera även om mycket små varv, där pulserna kommer att bli oläsliga.

Förutom revolutioner kan vår monter mäta flera viktiga parametrar:

• strömström (upp till 30A) med en strömgivare baserad på ACS712 Hall-effekten;
• matningsspänning. Den mäts direkt genom mikrokontroller ADC, genom spänningsdelaren;
• temperaturen inuti / utanför motorn. Temperaturen mäts genom halvledar termisk resistans;

Som ett resultat kan vår monter mäta följande motoregenskaper under ett godtyckligt ögonblick:

• nuvarande förbrukning;
• spänningsförbrukning;
• energiförbrukning;
• uteffekt;
• axelomsättning;
• ögonblick på axeln;
• kraft som strömmar i värme;
• temperatur inuti motorn.

Testresultat

Därefter testades vår motor redan. Naturligtvis kunde han visa den bästa effektiviteten (65% mot 45%) och samtidigt en större punkt (1200 mot 250 g per cm) än den vanliga motorn. Temperaturmätning görs också tillräckligt trevliga resultat, Under provningen värmde motorn inte upp 80 grader.

Men just nu är mätningen ännu inte slutlig. Vi kunde inte mäta motorn i det kompletta sortimentet av revolutioner på grund av strömförsörjningsgränsen. Det kommer också att vara nödvändigt att jämföra vår motor med liknande motorer av konkurrenter och testa det "i strid", sätta på tävling radiostyrd maskin Och utföra på tävlingar.

Distinktiva funktioner:

• Bive Allmän information
• Använder Power Cascade Controller
• Provprogramkod

Introduktion

Denna ansökningsriktlinjer beskrivs i dessa applikationsrekommendationer, hur man implementerar en styrenhet för styrning av DC-styrmotorn (BKEPT) med en positionssensor baserad på AVR-mikrokontroller AT90PWM3.

Den högpresterande mikrokontroller AVR-kärnan, som innehåller en Power Cascade-styrenhet, låter dig implementera en styrenhet för att styra en höghastighets DC-styrmotor.

Detta dokument ger en kort beskrivning av användningen av den enhetliga elektriska motorn i DC, och i detaljerna finns en bceptstyrning i beröringsläge och beskriver också beskrivningen begrepp ATAVRMC100 Referensutveckling, som bygger på dessa tillämpningsrekommendationer.

Även diskuterat programvaruimplementering med en mjukvaruinctplementerad styrkrets baserad på PID-styrenheten. För att styra omkopplingsprocessen är användningen av endast positionssensorer baserade på hall-effekten underförstådd.

Driftsprincip

Omfattningen av bkept ökar kontinuerligt, vilket är förknippat med ett antal fördelar:

1. Frånvaron av en kollektornod, som förenklar eller till och med utesluter underhåll.
2. Generation mer låg nivå Akustiskt och elektriskt buller jämfört med Universal Manifold DC-motorer.
3. Förmåga att arbeta i farliga miljöer (med brandfarliga produkter).
4. Bra förhållande av glödlampaneganskaper och kraft ...

Motorer av denna typ kännetecknas av en liten tröghet av rotorn, eftersom Lindning finns på stator. Växling styrs av elektronik. Stunder av omkoppling definieras antingen enligt information från positionssensorer eller genom att mäta det omvända e.d., genererad av lindningar.

Vid användning med BKEPT-sensorer är det vanligtvis av de tre huvuddelarna: en stator, en rotor och linelsensorer.

Stator av den klassiska trefas Bkept innehåller tre lindningar. I många motorer är lindningarna uppdelade i flera sektioner, vilket minskar rullningsmomentpulsationerna.

Figur 1 visar elkrets Substitution av statoren. Den består av tre lindningar, var och en innehåller tre på varandra följande element ingår: induktans, motstånd och omvänd e.d.s.

Figur 1. Elektrisk statorbyteschema (tre faser, tre lindningar)

Bokept rotorn består av ett jämnt antal permanenta magneter. Mängden magnetiska poler i rotorn påverkar också storleken på rotations- och rullande momentumsteg. Ju större antal poler, desto mindre storleken på rotationssteget och mindre rullande momentum. Permanenta magneter kan användas med 1..5 par poler. I vissa fall ökar antalet par poler till 8 (Figur 2).

Figur 2. Stator och rotor av trefas, tre-lindande bkept

Vindningarna är installerade stationära, och magneten roterar. Bokept rotorn kännetecknas av en lättare vikt i förhållande till rotorn hos en vanlig universell DC-motor, som är belägen på rotorn.

Hallsensor

För att uppskatta rotorns position är tre Hall-sensorer inbäddade i motorhuset. Sensorer är installerade i en vinkel på 120 ° i förhållande till varandra. Med hjälp av sensordata är det möjligt att utföra 6 olika omkopplare.

Växlingsfaser beror på hallens sensors tillstånd.

Tillförseln av matningsspänningar på lindningen förändras efter att ha ändrat staterna för hallensorns utgångar. Med rätt utförande av synkroniserad omkoppling, förblir vridmomentet ungefär konstant och högt.

Figur 3. Hall sensorsignaler i rotationsprocessen

Byte av faser

För att förenkla beskrivningen av arbetet i trefas Bkept, anser vi bara dess version med tre lindningar. Som tidigare visat beror omkopplingsfasen på hallensorns utgångsvärden. Med rätt utbud av spänning på motorns lindning skapas ett magnetfält och rotationen initieras. Den vanligaste I. enkel väg Switch Control som används för att styra BKEPT är det svängningssystemet när lindningen antingen spenderar strömmen eller inte. Vid en tidpunkt kan endast två lindningar ges och den tredje förblir frånkopplad. Anslutning av lindningar till strömbussen orsakar elektrisk ström. Denna metod kallas trapezformad kommutation eller blockbrytning.

En kraftkaskad som består av 3 halv liter används för att styra BKEPT. Schemat för effektkaskaden visas i figur 4.

Figur 4. Power Cascade

Enligt hallens sensorer är det bestämt vilka nycklar som måste stängas.

Tabell 1. Slå på tangenterna medsols

I motorer med flera fält motsvarar den elektriska rotationen inte mekanisk rotation. Till exempel, i fyra-polyvous bkept, motsvarar fyra elektriska rotationscykler en mekanisk rotation.

Motorns kraft och hastighet beror på magnetfältets kraft. Du kan justera rotationshastigheten och rotera motorn genom att ändra strömmen genom lindningen. Det vanligaste sättet att styra strömmen genom lindningen är mittströmmen. För att göra detta, använd Latitude-pulsmodulering (PWM), vars driftscykel bestämmer det genomsnittliga spänningsvärdet på lindningarna, och därför det genomsnittliga strömvärdet och, som ett resultat, rotationshastigheten. Hastigheten kan justeras vid frekvenser från 20 till 60 kHz.

Det roterande fältet med trefas, tre-lindande bkept visas i figur 5.

Figur 5. Växla steg och roterande fält

Växlingsprocessen skapar ett roterande fält. På scenen 1-fas A ansluts den till den positiva matningsbussen av SW1-tangenten, varvid fas B är ansluten till en vanlig med SW4-tangenten och fas C förblir utan varandra. Faser A och B skapas två vektormagnetflödet (visas i röda och blåa pilar) respektive summan av dessa två vektorer ger vektorn av statorens magnetiska ström (grön pil). Därefter försöker rotorn att följa den magnetiska strömmen. Så snart rotorn når en viss position där hallensorns tillstånd ändras från "010" -värdet till "011", utförs omkoppling av motorlindningarna i enlighet därmed: Fasen i förblir okomsten och fasen C är ansluten till summan. Detta leder till generationen av den nya vektorn av statorens magnetiska ström (steg 2).

Om du följer omkopplingsschemat som visas i figur 3 och i tabell 1, erhåller vi sex olika magnetiska flödesvektorer som motsvarar sex omkopplingssteg. Sex steg motsvarar en rotoromsättning.

Starter set atavrmc100

Kretsdiagrammet presenteras i figurerna 21, 22, 23 och 24 i slutet av dokumentet.

Programmet innehåller en hastighetsregleringskrets med en PID-styrenhet. En sådan regulator består av tre länkar, vilka var och en kännetecknas av sitt eget överföringsförhållande: KP, KI och Kd.

KP är överföringskoefficienten för proportionell link, KI är överföringskoefficienten för integreringslänken och Kd - överföringskoefficienten av differentieringsslänken. Avvikelsen för den angivna hastigheten från den faktiska (i figur 6 kallas den "saknade" signalen ") bearbetas av var och en av länkarna. Resultatet av dessa operationer är vikta och matas till motorn för att erhålla den önskade rotationshastigheten (se figur 6).

Figur 6. Strukturellt PID-regulatorschema

CP-koefficienten påverkar övergångsprocessens varaktighet, kan koefficienten KI kan undertrycka statiska fel och CD-skivan används, i synnerhet för att stabilisera positionen (se beskrivningen av styrkretsen i programvarukonet för byte av koefficienter) .

Beskrivning av hårdvara

Såsom visas i figur 7 innehåller mikrokontroller 3 effektkaskadstyrare (PSC). Varje PSC kan betraktas som en latitudpulsmodulator (PWM) med två utsignaler. För att undvika förekomsten av strömmen stöder PSC förmågan att kontrollera latensen hos strömknapparna (se dokumentationen för AT90PWM3 för en mer detaljerad studie av PSC-operationen, såväl som figur 9).

Nödinmatning (over_current, aktuell överbelastning) är associerad med PSCIN. Nödinmatning gör det möjligt för mikrokontrollern att inaktivera alla PSC-utgångar.

Figur 7. Hårdvaruimplementering

För att mäta strömmen kan två differentiella kanaler med en programmerbar förstärkarkaskad användas (KU \u003d 5, 10, 20 eller 40). Efter att ha valt GAIN-koefficienten är det nödvändigt att hämta det nominella suntmotståndet för den mest kompletta täckningen av omvandlingsområdet.

Over_current-signalen är formad av en extern komparator. Komparatorns tröskelvärde kan justeras med användning av en intern DAC.

Växla faserna måste utföras i enlighet med värdet vid utgångarna från hallensorn. DH_A, DH_B och DH_C är anslutna till ingångarna av källor till externa avbrott eller till tre interna komparatorer. Komparatorerna genererar samma typ av avbrott som yttre avbrott. Figur 8 visar hur I / O-portarna används i startuppsättningen.

Figur 8. Använda mikrokontroller I / O-portarna (SO32-huset)

VMOT (VDV) och VMOT_HALF (1/2 VDV) implementeras, men används inte. De kan användas för att få information om strömförsörjningsspänningen.

Utgångar H_X och L_X används för att styra effektbroen. Som nämnts ovan beror de på Power Cascade Controller (PSC), som genererar PWM-signaler. I den här applikationen rekommenderas att använda kontrollläge i mitten (se figur 9) när OCR0RA-registret används för att synkronisera lanseringen av ADC-transformationen för att mäta strömmen.

Figur 9. Oscillogram av PSCN0 och PSCN1-signaler i nivåjusteringsläge

• Tid inkl. 0 \u003d 2 * OCRNSA * 1 / FCLKPSC
• Tid inkl. 1 \u003d 2 * (OCRNRB - OCRNSB + 1) * 1 / FCLKPSC
• PSC \u003d 2 * (OCRNRB + 1) * 1 / FCLKPSC

Icke-försvar Paus mellan PSCN0 och PSCN1:

• | Ocrnsb - Ocrnsa | * 1 / fclkpsc

PSC-blocket klockas av CLKPSC-signaler.

En av två metoder kan användas för att mata PWM-signalerna i kraftkaskaden. Den första är appliceringen av PWM-signalerna till de övre och nedre delarna av effektkaskaden, och den andra - i PWM-signalerna endast till de övre delarna.

Beskrivning programvara

Atmel har utvecklat bibliotek för att styra Bkept. Det första steget i deras användning är konfigurationen och initialiseringen av mikrokontroller.

Konfiguration och initialisering av mikrokontroller

För att göra detta, använd funktionen Mc_init_motor (). Det medför att funktionen att initiera hårdvaru- och mjukvarudelen, såväl som initialiserar alla motorparametrar (rotationsriktning, hastighet och stoppmotor).

Software Structure Structure

Efter konfigurationen och initialiseringen av mikrokontroller kan lanseras motorn. Endast flera funktioner behövs för att styra motorn. Alla funktioner definieras i mc_lib.h:

Void mc_motor_run (tomrum) - används för att starta motorn. Stabiliseringskretsfunktionen kallas för att installera PWM-arbetscykeln. Därefter utförs den första omkopplingsfasen. BOOL MC_MOTOR_IS_RUNNING (VOID) - Bestämning av motorns status. Om "1", fungerar motorn om "0", är motorn stoppad. Void mc_motor_stop (tomrum) - används för att stoppa motorn. Void mc_set_motor_speed (U8-hastighet) - Installation av en användardefinierad hastighet. U8 MC_GET_MOTOR_SPEED (VOID) - Returnerar användarens angiven hastighet. Void mc_set_motor_direction (u8 riktning) - Ställa in rotationsriktningen "CW" (medurs) eller "CCW" (moturs). U8 mc_get_motor_direction (tomrum) - Returnerar den aktuella rotationsriktningen på motorn. U8 mc_set_motor_measured_speed (u8 mid_speed) - Spara den uppmätta hastigheten i den uppmätta variabeln. U8 mc_get_motor_measured_speed (void) - returnerar den uppmätta hastigheten. void mc_set_close_loop (tomrum) void mc_set_open_loop (void) - Stabiliseringskretskonfiguration: sluten slinga eller öppen (se figur 13).

Figur 10. AT90PWM3-konfiguration

Figur 11. Programvarukonstruktion

Figur 11 visar fyra variabler Mc_run_stop (Start / Stop), MC_Direction (riktning), MC_CMD_Speed \u200b\u200b(specificerad hastighet) och Mc_measurd_Speed \u200b\u200b(uppmätt hastighet). De är de viktigaste mjukvaruvariablerna, tillgång till vilken kan utföras av de tidigare beskrivna användarfunktionerna.

Programvaruimplementering kan ses som en svart låda med namnet "Engine Management" (Figur 12) och flera ingångar (MC_Run_Stop, MC_Direction, MC_CMD_SPEED, MC_MEASURD_SPEED) och utgångar (alla kraftbroskontrollsignaler).

Figur 12. Grundläggande programvariabler

De flesta funktioner finns i mc_drv.h. Endast några av dem beror på typen av motor. Funktioner kan delas upp i fyra huvudklasser:

• Initialisering av hårdvaran
void mc_init_hw (tomrum); Initialiseringen av hårdvaran är fullt genomförd i den här funktionen. Här är initialiserade portar, avbrott, timers och styrenheter på effektkaskaden.

Void mc_init_sw (tomrum); Brukade initiera programvara. Tillåter alla avbrott.

Void mc_init_port (tomrum); Initialisering av I / O-porten genom att ställa in genom DDRX-registren, vilka slutsatser fungerar som en ingång, och vilken utmatning, såväl som indikerar vilka ingångar som behövs för att möjliggöra uppdragsmotstånd (via PORTX-registret).

Void mc_init_pwm (tomrum); Den här funktionen startar PLG och sätter alla PSC-register till sitt ursprungliga tillstånd.

Void mc_init_it (tomrum); Ändra den här funktionen för att lösa eller förbjuda avbrottstyper.

Void psc0_init (unsigned int dt0, unsigned int ot0, unsigned int dt1, unsigned int ot1); Void psc1_init (unsigned int dt0, unsigned int oT0, unsigned int dt1, unsigned int ot1); Void psc2_init (unsigned int dt0, unsigned int ot0, unsigned int dt1, unsigned int ot1); Pscx_init tillåter användaren att välja konfiguration av mikrokontrollerens (POWER CASCADE CONTROLLER (PSC).

• Växlingsfunktioner u8 mc_get_hall (tomrum); Läser tillståndet för hallensorerna som motsvarar sex växlingssteg (HS_001, HS_010, HS_011, HS_100, HS_101, HS_110).

  Avbryta void mc_hall_a (tomrum); _Interrupt void mc_hall_b (tomrum); _Interrupt void mc_hall_c (tomrum); Dessa funktioner utförs om det externa avbrottet detekteras (ändring av hallensorns utgång). De låter dig byta faserna och beräkna hastigheten.

  Void mc_duty_cycle (U8-nivå); Denna funktion ställer in operationscykeln för PWM i enlighet med PSC-konfigurationen.

  Void mc_switch_commutiation (U8-position); Växlingen av faserna utförs i enlighet med värdet vid utgångarna hos hallensorns och endast om användaren startar motorn.

• Konfiguration av tidskonverteringen void mc_config_sampling_period (tomrum); Timer 1 Initialisering för avbrottsgenerering var 250 μs. _interrupt void launch_sampling_period (tomrum); Efter att ha aktiverat 250 μl avbrott sätter flaggan. Den kan användas för att styra omvandlingstiden.
• Void värdering void mc_config_time_estimation_speed (tomrum); Konfigurationstimern 0 för att utföra hastighetsberäkningsfunktionen.

  Void mc_estimation_speed (tomrum); Denna funktion beräknar motorvarvtalet baserat på principen att mäta perioden för fodrar-sensorpulserna.

  Avbryta void ovfl_timer (tomrum); Om ett avbrott inträffar ökas en ökning av en 8-bitars variabel för att implementera en 16-bitars timer med användning av en 8-bitars timer.

• Nuvarande mätning _Intrupt void ADC_EOC (tomrum); ADC_EOC-funktionen utförs omedelbart efter konvertering av förstärkaren för att installera flaggan som användaren kan användas.

  Void mc_init_current_measure (tomrum); Den här funktionen initierar förstärkaren 1 för aktuell mätning.

  U8 mc_get_current (tomrum); Läs aktuellt värde om konverteringen är klar.

  Bool mc_conversion_is_finished (void); Indikerar omvandlingsavslutning.

  Void mc_ack_eooc (tomrum); Återställ konverteringsavslutningsflaggan.

• Detektion av nuvarande överbelastning void mc_set_over_current (U8-nivå); Ställer in tröskeln för bestämning av den aktuella överbelastningen. Som tröskel är det en utgång av DAC associerad med den externa komparatorn.

Stabiliseringskretsen väljs med två funktioner: Öppna (MC_Set_Open_Loop ()) eller Closed Circuit (Mc_Set_close_loop ()). Figur 13 visar en Software-implementerad stabiliseringskrets.

Figur 13. Stabiliseringskrets

En sluten krets är en krets av stabilisering av PID-regulatorbaserad hastighet.

Som tidigare visat används KP-koefficienten för att stabilisera motorns svarstid. Ställ först på KI och KD lika med 0. För att få den önskade motorens svarstid måste du välja värdet på KP.

• Om svarstiden är för liten och öka sedan CP.
• Om svarstiden är snabb, men inte stabil och sedan minska CP.

Figur 14. Ställa in kp

KI-parametern används för att undertrycka det statiska felet. Lämna CP-koefficienten oförändrad och ställ in KI-parametern.

• Om felet skiljer sig från noll, öka sedan KI.
• Om undertryckandet av felet föregicks av en oscillerande process, reducera sedan KI.

Figur 15. Anpassad

Figurerna 14 och 15 visar exempel på att välja rätt parametrar i KP-regulatorn \u003d 1, ki \u003d 0,5 och kd \u003d 0.

Ställa in CD-parametern:

• Om hastigheten är låg, öka sedan CD-skivan.
• Med instabiliteten på cd: n är det nödvändigt att minska.

En annan viktig parameter är omvandlingstiden. Det måste väljas om systemet som reagerar tid. Omvandlingstiden måste vara minst två gånger mindre än systemets svarstid (enligt Cotelnikov-regeln).

För att konfigurera omvandlingstiden tillhandahålls två funktioner (diskuteras ovan).

Deras resultat visas i G_TICK Global-variabeln, som installeras var 250 μs. Med denna variabel är det möjligt att konfigurera omvandlingstiden.

CPU och minnesanvändning

Alla mätningar utförs vid en generatorfrekvens på 8 MHz. De beror också på typ av motor (antal poler par). Vid användning av motorn med 5 par poler är signalfrekvensen vid utgången från hallensorn 5 gånger lägre än motorvarvtalet.

Alla resultat som visas i figur 16 erhölls med användning av en trefas Bkept med fem par poler och den maximala rotationsfrekvensen av 14000 rpm.

Figur 16. Använda mikrokontrollernas hastighet

I värsta fall är mikrokontrollerbelastningsnivån ca 18% med en transformationstid på 80 ms och rotationshastigheten på 14000 rpm.

Den första uppskattningen kan utföras för en snabbare motor och med tillägg av den aktuella stabiliseringsfunktionen. Exekveringstiden för MC_Regoulation_Loop () -funktionen är mellan 45 och 55msc (det är nödvändigt att ta hänsyn till TSP-omvandlingstiden på ca 7 μs). En bcept valdes för bedömningen med en aktuell svarstid på ca 2-3 ms, fem par poler och den maximala rotationsfrekvensen av ca 2-3 ms.

Den maximala motorvarvtalet är cirka 50 000 rpm. Om rotorn använder 5 par poler, kommer den resulterande frekvensen vid hallensorns utlopp att vara lika med (50 000 rpm / 60) * 5 \u003d 4167 Hz. Funktionen Mc_estimation_Speed \u200b\u200b() börjar med varje ökande framsida av hallensorn A, dvs. Varje 240 iss med varaktigheten av utförandet av 31 μs.

Funktionen MC_Switch_Commutiation () beror på hallensorns funktion. Det utförs när fronterna uppstår vid utgången från en av de tre hallensorns (ökande eller fallande framsida), sålunda, i en period av pulser vid utgången från hallensorn, genereras sex avbrott och den resulterande frekvensen av Funktionsamtal är 240/6 μs \u003d 40 μs.

Slutligen bör omvandlingstiden för stabiliseringskretsen vara minst två gånger mindre än motorns svarstid (ca 1 ms).

Resultaten visas i Figur 17.

Figur 17. Bedömning av laddningen av mikrokontroller

I detta fall är nivån att ladda mikrokontroller ca 61%.

Alla mätningar utfördes med samma programvara. Kommunikationsresurser används inte (Wapp, Lin ...).

Under sådana förhållanden används följande minneskapacitet:

• 3175 Programminne byte (38,7% av det totala flashminnet).
• 285 dataminnet byte (55,7% av den totala volymen av statisk RAM).

Konfiguration och användning av atavrmc100

Figur 18 presenterar ett fullständigt diagram över olika driftslägen för ATAVRMC100-startuppsättningen.

Figur 18. Syftet med I / O-portarna i mikrokontroller och kommunikationslägen

Driftläge

Två olika driftsätt stöds. Ställ Jumpers JP1, JP2 och JP3 i enlighet med figur 19 för att välja ett av dessa lägen. I dessa tillämpningsriktlinjer används endast läget med hjälp av sensorer. Full beskrivning Hårdvaran ges i bruksanvisningen för ATAVRMC100-uppsättningen.

Figur 19. Välj Styrläge med hjälp av sensorer

Figur 19 visar källinställningarna för de hoppare som uppfyller användningen av programvara som är associerad med dessa ansökningsriktlinjer.

Programmet som följer med ATAVRMC100-styrelsen stöder två driftsätt:

• motorlansering av maxhastighet utan externa komponenter.
• justera motorvarvtalet med en extern potentiometer.

Figur 20. Potentiometeranslutning

Slutsats

I dessa rekommendationer för användning presenteras en hårdvaru- och mjukvarulösning för styrning av DC-styrenheten med användning av sensorer. Förutom detta dokument är hela källkoden tillgänglig för nedladdning.

Programbiblioteket innehåller att starta och styra hastigheten på eventuella bcept med inbyggda sensorer.

Det schematiska diagrammet innehåller ett minimum av externa komponenter som är nödvändiga för kontroll av BKEPT med inbyggda sensorer.

CPU: s kapacitet och minnet av AT90PWM3-mikrokontroller tillåter utvecklaren att expandera den funktionella lösningen.

Figur 21. Koncept elektrisk krets (del 1)

Figur 22. Koncept Elektriskt diagram (del 2)

Figur 23. Koncept elektrisk krets (del 3)

Figur 24. Koncept Elektriskt diagram (del 4)

Dokumentation:

Fantastisk renovering av lägenheter och reparation stugor för stora pengar.